并聯(lián)機(jī)構(gòu)型譜庫選型建模方法由于基于并聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)構(gòu)的長期研究,已經(jīng)積累了大量的成熟并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型。如果用專門軟件對這些現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)例進(jìn)行輔助性綜合,或由機(jī)構(gòu)學(xué)家研究得出實(shí)用構(gòu)型,然后歸納出這些機(jī)構(gòu)的拓?fù)錁?gòu)造特性,按并聯(lián)構(gòu)型族類存入并聯(lián)機(jī)構(gòu)型譜庫,并不斷積累,這樣在概念設(shè)計時,只需從型譜庫中選取滿足機(jī)床運(yùn)動性能要求的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型,可簡化概念設(shè)計。
并聯(lián)機(jī)構(gòu)模塊化組合式建模方法通過結(jié)構(gòu)分析我們看到,并聯(lián)機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上是多種多樣的,但在實(shí)際應(yīng)用中*常見的是Stewart平臺機(jī)構(gòu)及其演化形式,即多數(shù)并聯(lián)機(jī)構(gòu)由動平臺、定平臺和若干運(yùn)動支鏈三個功能模塊按照不同的拓?fù)潢P(guān)系組合而成的。因此,為了提高建模效率,可以在建模環(huán)境中,建立并聯(lián)機(jī)構(gòu)三個功能模塊常見組件的三維實(shí)體模型庫,這樣在并聯(lián)機(jī)構(gòu)建模時可以直接從組件庫挑選符合設(shè)計要求的組件,并按照它們的位置關(guān)系、匹配關(guān)系有機(jī)地組合成并聯(lián)機(jī)構(gòu)模型。由于這些組件模型由多個零件裝配而成,且定義了運(yùn)動副連接關(guān)系,將大大減少建模、裝配和運(yùn)動副定義的工作量,提高建模和設(shè)計效率,從而縮短并聯(lián)機(jī)床的概念樣機(jī)設(shè)計周期。
并聯(lián)機(jī)構(gòu)型譜庫和組件庫的建立,型譜庫和組件庫的建庫原則為提高并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計效率,使并聯(lián)機(jī)構(gòu)各功能模塊的設(shè)計達(dá)到取之即到,就要建立一個類似于標(biāo)準(zhǔn)件庫的工具庫,使之能包含有可能需要的零部件。為此將并聯(lián)機(jī)構(gòu)各個功能模塊按照不同的功能、不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)適用范圍、不同的結(jié)構(gòu)形式等整理劃分出典型的模塊結(jié)構(gòu)形式。對具體的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行簡化和抽象概括,找出幾個有代表性的元件,忽略結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),以其外形輪廓或特征代替它,歸納和抽象出具有較強(qiáng)概念表達(dá)能力的一系列三維參數(shù)化驅(qū)動功能模塊組件結(jié)構(gòu)模型。
在建立模型庫時,應(yīng)遵循以下原則:(1)每個模型都應(yīng)有一個參考基準(zhǔn)(如基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)軸或基準(zhǔn)面,主要使用三個相互垂直的基準(zhǔn)面)。(2)對于由幾個零件裝配在一起而組成的組件,通過分析裝配層次關(guān)系樹,確定主控零件,建立組件內(nèi)各個零件之間的參數(shù)傳遞和尺寸關(guān)系,用主控零件去控制和約束組件。(3)在建立模型時應(yīng)從實(shí)用的角度出發(fā),在不影響視覺效果的前提下,只要模型能夠表達(dá)出設(shè)備的形狀和功能特征,模型可以盡量地進(jìn)行簡化。
基于特征的參數(shù)化造型技術(shù)面向裝配設(shè)計的并聯(lián)機(jī)構(gòu)型譜庫、功能模塊組件庫建模系統(tǒng)采用基于特征的參數(shù)化造型技術(shù)。在進(jìn)行某種構(gòu)型或零部件造型時,不僅要分析其幾何形狀特征,而且要研究其裝配特征,要假想將三維模型置于某一具體的裝配環(huán)境中,從可裝配的角度出發(fā),進(jìn)行特征規(guī)劃和造型方法的選擇。